磁控濺射方向性要優(yōu)于電子束蒸發(fā),但薄膜質(zhì)量,表面粗糙度等方面不如電子束蒸發(fā)。但磁控濺射可用于多種材料,適用性廣,電子束蒸發(fā)則只能用于金屬材料蒸鍍,且高熔點金屬,如W,Mo等的蒸鍍較為困難。所以磁控濺射常用于新型氧化物,陶瓷材料的鍍膜,電子束則用于對薄膜質(zhì)量較高的金屬材料沉積源是真空鍍膜技術中另一個必不可少的設備。襯底支架是用于在沉積過程中將襯底固定到位的裝置?;逯Ъ芸梢杂胁煌呐渲?,例如行星式、旋轉式或線性平移,具體取決于應用要求。沉積源的選擇取決于涂層應用的具體要求,例如涂層材料、沉積速率和涂層質(zhì)量。真空鍍膜為產(chǎn)品帶來持久的亮麗外觀。江門UV真空鍍膜
器件尺寸按摩爾定律的要求不斷縮小,柵極介質(zhì)的厚度不斷減薄,但柵極的漏電流也隨之增大。在5.0nm以下,SiO2作為柵極介質(zhì)所產(chǎn)生的漏電流已無法接受,這是由電子的直接隧穿效應造成的。HfO2族的高k介質(zhì)是目前比較好的替代SiO2/SiON的選擇。HfO2族的高k介質(zhì)主要通過原子層沉積(ALD)或金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD)等方法沉積。介質(zhì)膜的主要作用有:1.改善半導體器件和集成電路參數(shù);2.增強器件的穩(wěn)定性和可靠性,二次鈍化可強化器件的密封性,屏蔽外界雜質(zhì)、離子電荷、水汽等對器件的有害影響;3.提高器件的封裝成品率,鈍化層為劃片、裝架、鍵合等后道工藝處理提供表面的機械保護;4.其它作用,鈍化膜及介質(zhì)膜還可兼作表面及多層布線的絕緣層;江門UV真空鍍膜先進的真空鍍膜技術提升產(chǎn)品美觀度。
加熱:通過外部加熱源(如電阻絲、電磁感應等)對反應器進行加熱,將反應器內(nèi)的溫度升高到所需的工作溫度,一般在3001200攝氏度之間。加熱的目的是促進氣相前驅(qū)體與襯底表面發(fā)生化學反應,形成固相薄膜。送氣:通過氣路系統(tǒng)向反應器內(nèi)送入氣相前驅(qū)體和稀釋氣體,如SiH4、NH3、N2、O2等。送氣的流量、比例和時間需要根據(jù)不同的沉積材料和厚度進行調(diào)節(jié)。送氣的目的是提供沉積所需的原料和控制沉積反應的動力學。沉積:在給定的壓力、溫度和氣體條件下,氣相前驅(qū)體與襯底表面發(fā)生化學反應,形成固相薄膜,并釋放出副產(chǎn)物。沉積過程中需要監(jiān)測和控制反應器內(nèi)的壓力、溫度和氣體組成,以保證沉積質(zhì)量和性能。卸載:在沉積完成后,停止送氣并降低溫度,將反應器內(nèi)的壓力恢復到大氣壓,并將沉積好的襯底從反應器中取出。卸載時需要注意避免溫度沖擊和污染物接觸,以防止薄膜損傷或變質(zhì)。
在磁控濺射中,靶材被放置在真空室中,高壓被施加到靶材以產(chǎn)生氣體離子的等離子體。離子被加速朝向目標材料,這導致原子或離子從目標材料中噴射出來,這一過程稱為濺射。噴射出的原子或離子穿過腔室并沉積在基板上形成薄膜。磁控濺射的主要優(yōu)勢在于它能夠沉積具有出色附著力、均勻性和再現(xiàn)性的高質(zhì)量薄膜。磁控濺射還可以精確控制薄膜的成分、厚度和結構,使其適用于制造先進的器件和材料。磁控濺射可以使用各種類型的靶材進行,包括金屬、半導體和陶瓷。靶材的選擇取決于薄膜的所需特性和應用。例如,金屬靶通常用于沉積金屬薄膜,而半導體靶則用于沉積半導體薄膜。磁控濺射中薄膜的沉積速率通常很高,從每秒幾納米到每小時幾微米不等,具體取決于靶材的類型、基板溫度和壓力??梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)腔室中的功率密度和氣體壓力來控制沉積速率。沉積工藝也可分為化學氣相沉積和物理的氣相沉積。CVD的優(yōu)點是速率快,PVD的優(yōu)點是純度高。
使用PECVD,高能電子可以將氣體分子激發(fā)到足夠活躍的狀態(tài),使得在相對低溫下就能發(fā)生化學反應。這對于敏感于高溫或者不能承受高溫處理的材料(如塑料)來說是一個重要的優(yōu)勢。等離子體中的反應物質(zhì)具有很高的動能,可以使得它們在各種表面,包括垂直和傾斜的表面上發(fā)生化學反應。這就使得PECVD可以在基板的全范圍內(nèi),包括難以接觸的區(qū)域,形成高質(zhì)量的薄膜。在PECVD過程中,射頻能量引發(fā)原料氣體形成等離子體。這個等離子體由高能電子和離子組成,它們能夠在各種表面進行化學反應。這就使得反應物質(zhì)能夠均勻地分布在整個基板上,從而形成均勻的薄膜。且PECVD可以在相對低溫下進行,因此基板上的熱效應對薄膜的形成影響較小。這進一步有助于保持薄膜的均勻性。鍍膜層厚度可通過調(diào)整參數(shù)精確控制。商丘真空鍍膜技術
真空鍍膜過程中需嚴格控制鍍膜時間。江門UV真空鍍膜
目前認為濺射現(xiàn)象是彈性碰撞的直接結果,濺射完全是動能的交換過程。當正離子轟擊陰極靶,入射離子撞擊靶表面上的原子時,產(chǎn)生彈性碰撞,它直接將其動能傳遞給靶表面上的某個原子或分子,該表面原子獲得動能再向靶內(nèi)部原子傳遞,經(jīng)過一系列的級聯(lián)碰撞過程,當其中某一個原子或分子獲得指向靶表面外的動量,并且具有了克服表面勢壘(結合能)的能量,它就可以脫離附近其它原子或分子的束縛,逸出靶面而成為濺射原子。ITO薄膜的磁控濺射靶主要分為InSn合金靶、In2O3-SnO2陶瓷靶兩類。在用合金靶制備ITO薄膜時,由于濺射過程中作為反應氣體的氧會和靶發(fā)生很強的電化學反應,靶面覆蓋一層化合物,使濺射蝕損區(qū)域縮得很小(俗稱“靶中毒”),以至很難用直流濺射的方法穩(wěn)定地制備出高質(zhì)的ITO膜。陶瓷靶因能抑制濺射過程中氧的選擇性濺射,能穩(wěn)定地將金屬銦和錫與氧的反應物按所需的化學配比穩(wěn)定地成膜,故無中毒現(xiàn)象,工藝窗口寬,穩(wěn)定性好。江門UV真空鍍膜